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ベントナイトの高速分散

ベントナイトは天然起源の珪酸アルミニウムで、自重の何倍もの水を吸収して擬液性の高いコロイド状懸濁液やゲルを形成します。ゲルの構造は粘土粒子(もしくは板状晶)の水素結合によって作られます。この結合は剪断によって容易に分解されますが、剪断作用がなくなるとすぐに再結合します。

 

プロセス

ベントナイトは掘削泥に使用されますが、右表にあるように、沈殿防止剤や安定剤、吸着剤、清澄剤等としてさまざまな産業分野で使用されています。

 

 

使用の用途やプロセス方法、使用される機械はさまざまありますが、機能を最大限引き出すための工程条件は多くの点で共通します:

  • 混合設備には粉体をベース液にすばやく取り込み、分散する能力が求められる
  • ベントナイトのゲル化作用を機能させるには周囲の液に触れる表面積を大きくするためにベントナイト粒子を細粒化する必要がある
  • 機能をさせるためにある程度の剪断作用が必要
  • 粘度が高くなるにつれてタンク内の大きな流動を維持する必要がある

課題

従来のアジテーターでは下に挙げられるような課題が発生します:

  • 一般的なアジテーターでは十分に細粒化しゲル化作用を機能させるために必要な効率的な剪断ができない
  • 水に加えると粒子は凝集しやすく、従来のミキサーの動きではこの凝集体を効果的に分解できない
  • 均一に分散させ、十分に溶解させるには長時間かかる
  • 十分に細分化するためにコロイドミルなど他の機器や設備が必要になる場合がある
  • 粘度が上がるにつれて溶液の撹拌、粉体の分散がますます難しくなる

ソリューション

シルバーソンハイシアミキサーならこうした課題に対処することができます。 動作の原理は下のとおりです:

Stage 1

タンクに水を入れ、シルバーソンミキサーを始動します。タンク内で強力な撹拌が生まれ、ベントナイトを加えるとすばやく水中に分散されます。ローターの高速回転によって強力な吸引効果が生まれ、タンクの下方から水と粘土がワークヘッド内に引き込まれます。

Stage 2

遠心力によって水とベントナイト粒子がワークヘッドの外周に向かって押し出されます。ローターとステーターの間のクリアランスで粒子・凝集が分解され、ステーターを通して高速でタンクの溶液内に押し出されます。それと同時に新しい材料が連続的にワークヘッド内に引き込まれます。

Stage 3

混合の循環が作り出され、タンク内のすべての材料が短時間の循環で確実にワークヘッドを何度も通過して粉体を段階的分解・細粒化し、周囲の液に触れる表面積が大きくなっていくことで溶解が促進します。

  • Stage 1

    Stage 1

    タンクに水を入れ、シルバーソンミキサーを始動します。タンク内で強力な撹拌が生まれ、ベントナイトを加えるとすばやく水中に分散されます。ローターの高速回転によって強力な吸引効果が生まれ、タンクの下方から水と粘土がワークヘッド内に引き込まれます。

  • Stage 2

    遠心力によって水とベントナイト粒子がワークヘッドの外周に向かって押し出されます。ローターとステーターの間のクリアランスで粒子・凝集が分解され、ステーターを通して高速でタンクの溶液内に押し出されます。それと同時に新しい材料が連続的にワークヘッド内に引き込まれます。

  • Stage 3

    混合の循環が作り出され、タンク内のすべての材料が短時間の循環で確実にワークヘッドを何度も通過して粉体を段階的分解・細粒化し、周囲の液に触れる表面積が大きくなっていくことで溶解が促進します。


メリット

たくさんのメリットがあります:

  • 粉体をすばやく分散できる
  • ワークヘッドの強力な剪断力によって頑強な凝集体でも分解できる
  • エネルギー効率が高く、経済的
  • 安定した溶液を作るための工程時間が大幅に短縮され、機械の摩耗が抑えられ、メンテナンスの時間やコストを節約できる

処理量、配合、材料の種類、最終製品の粘度に応じて各工程に最も適したシルバーソンミキサーを選択します:

バッチ型ハイシアミキサー

  • 1,000リットル程度までのバッチに対応
  • 移動式フロアスタンドに設置可能
  • 移設が簡単で他のタンクでも使用可能
  • 研究開発やパイロット生産に適した小型モデルあり
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インライン型ハイシアミキサー

  • 大きな処理量に最適
  • 空気の混入がない
  • 既存の設備への取り付けが容易
  • セルフポンプ効果
  • タンクの内容物の移送が可能
  • 高サニタリーモデルあり
  • マルチステージユニットあり
  • 高粘度対応モデルあり
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フラッシュミックス

  • 大きな処理量に最適
  • 大量の粉体をすばやく投入・混合することが可能
  • 空気の混入が少ない
  • 洗浄が容易
  • 高粘度液の処理に対応
  • 従来よりも高温度での処理に対応
  • 操作が容易
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